Métodos y técnicas de minimización

Las técnicas y procedimientos de minimización pueden acoplarse a cualquier proceso productivo y pueden ser muy diversos, sin embargo no tienen por qué estar basados en tecnologías de punta o requerir grandes inversiones de capital. Muchas técnicas son sencillos cambios en el manejo de materiales o mejores prácticas de operación.

 

Las técnicas de minimización se pueden dividir en cuatro grupos principales:

1) Gestión de inventarios

2) Modificación de los procesos productivos

3) Reducción de volumen

4) Reciclado y recuperación

 

1 Gestión de inventarios

 

Se basa en establecer un control adecuado de las materias primas y los productos intermedios y acabados, así como de los flujos de residuos asociados en todas las etapas relativas a su almacenamiento o manejo.

 

Estas prácticas deben analizarse en primer lugar pues su implantación conlleva un costo mínimo, y pueden tener un efecto positivo en la propia gestión de la empresa al estar ligadas a prácticas de gestión (control de stocks, por ejemplo) cuyo impacto en la cuenta de resultados es conocido.

 

Estas prácticas se están difundiendo a gran velocidad, aplicándose en todo tipo de empresas sin importar el tamaño. Dentro de la gestión de inventarios se distinguen dos aspectos:

 

a) Control de stocks

Esta técnica es muy conocida en la industria y se le reconoce su importancia económica (búsqueda del “stock cero”), pero entre sus beneficios no suele citarse la minimización de los residuos y subproductos generados.

 

Trata de reducir la cantidad de materias primas, productos intermedios y acabados para evitar que puedan generarse residuos por su obsolescencia o caducidad; o que resultan inservibles a causa de cambios en los procesos de producción.

 

Algunas prácticas que proporcionan buenos resultados son:

  • Comprar la materia prima estrictamente necesaria para operar durante un tiempo determinado.
  • Utilizar los embalajes adecuados, al tamaño y al volumen del producto requerido y preferiblemente reciclable.
  • Establecer los mecanismos para comercializar materias primas o productos que están caducando o se están quedando obsoletos.
  • Implantar procedimientos de control de calidad de los productos adquiridos previos a su aceptación por parte de la empresa.
  • Realizar un análisis exhaustivo de cualquier nuevo proceso que se desee implantar, considerando los compuestos que será preciso emplear, y con especial incidencia en la toxicidad y vida útil de los nuevos compuestos.

 

En particular, el sistema de gestión de stocks denominado “just in time” ha proporcionado excelentes resultados. Su objetivo es eliminar los stocks, ajustando el ritmo de llegada de los suministros y enviándolos directamente a las áreas donde se emplean. Se fabrica exactamente el producto que se va a comercializar, evitando así el stock de productos acabados. De esta manera se eliminan etapas completas en las fases de almacenamiento en las cuales pueden generarse residuos y se reduce el riesgo asociado a otras, como es el transporte interno.

 

b) Manipulación de productos y materias primas

 

Las etapas de producción, transporte o almacenaje, donde se manejan con frecuencia los productos acabados o semiacabados y las materias primas, pueden originar un alto porcentaje de residuos.

 

Los métodos englobados en este apartado sirven para evitar que se produzcan pérdidas debidas a derrames o contaminación de los materiales, para lo cual se trata de implantar los sistemas y procedimientos adecuados que garanticen la correcta manipulación de las materias primas y los productos, para que no se conviertan en residuos.

 

Deben establecerse los procedimientos necesarios para mejorar las prácticas operativas de manipulación de los productos, de forma análoga a lo que se hace para mejorar los procesos productivos. En este apartado también cabe destacar la importancia de reducir el volumen de envases en que se sirven las materias, puesto que muchos de ellos se convertirán en residuos peligrosos; es el caso de las latas vacías de aceite mineral, pintura o tintas. En este sentido la reducción se puede producir utilizando envases de mayor capacidad y envases reutilizables. En algunos casos es necesario realizar un análisis detallado de la inversión, como en las industrias de artes gráficas en las que el empleo de envases reutilizables de tinta de gran capacidad requiere instalar un sistema de agitación y de distribución a los puntos en los que se consume la tinta.

 

Un aspecto importante de la minimización es la correcta gestión de los residuos. En este sentido, reviste una gran importancia el análisis frecuente de los diferentes residuos que se generan para poder determinar con precisión sus características, conocer las posibilidades de reciclaje o recuperación, y definir los procedimientos de gestión idóneos. La buena gestión debe reflejarse en la implantación de un registro de los residuos generados y la habilitación de una zona de almacenamiento limpia y ordenada, con los sistemas precisos de recogida de derrames; todo ello según establece la legislación en materia de residuos.

 

  1. Modificación de los procesos productivos

 

“El residuo más barato es aquel que no se genera”. Normalmente un mismo producto puede fabricarse utilizando procesos distintos. La implantación de uno u otro depende de circunstancias diversas, como la inversión inicial necesaria, el costo global, la disponibilidad de la tecnología, etc.

 

Al tener en cuenta los residuos generados por los diferentes procesos industriales, se advierte que es posible minimizar los residuos sin perjudicar la calidad del producto, bien mediante la elección de la técnica que resulte ambientalmente idónea, bien mediante cambios en algunas etapas o procedimientos del proceso de producción. Todo ello acompañado en muchos casos de cambios en las materias primas por otras con menor impacto ambiental. De esta forma pueden alcanzarse resultados excelentes de minimización de los residuos.

 

Por otro lado, la empresa debe contemplar la posibilidad de centrarse en aquellos productos

imprescindibles de su actividad, y en consecuencia subcontratar el resto de los productos a empresas especializadas, fundamentalmente los que tienen mayor impacto ambiental o generan residuos peligrosos.

 

Las técnicas de reducción en origen por modificación de procesos productivos pueden dividirse en:

 

a) Cambios de productos, materias primas y otros materiales que intervienen en los procesos

Para plantear la posible utilización de estos métodos es conveniente partir de cero en el proceso productivo y cuestionarse la necesidad o conveniencia de los elementos que componen un producto dado y los que intervienen en su proceso de fabricación. Desde esta visión crítica de los elementos que intervienen, puede llegarse a la conclusión de que el volumen de los residuos generados y su toxicidad puede minimizarse mediante cambios:

  • En la propia composición de los productos fabricados.
  • En las materias primas utilizadas en los procesos.
  • En los productos empleados que no pasan a formar parte del producto final (catalizadores, agua de lavado, disolventes utilizados para limpiar metales, etc.).
  • La sustitución de materias peligrosas por otras de menor peligrosidad tiene como consecuencia la reducción en la generación de residuos peligrosos, dado que no se generan residuos de los envases, ni de absorbentes empleados en estos productos, ni residuos del propio producto.

 

Asímismo es recomendable la reformulación de los productos para que en su fabricación se empleen menos materias peligrosas, puesto que se reducirá la generación de residuos peligrosos tanto en su composición como en su cantidad.

 

Estos cambios son particularmente complejos y arriesgados por la posibilidad de afectar a la calidad del producto final, por lo que cualquier intento de acometer estos cambios debe ir precedido de un estudio detallado. Sin embargo, pese a la dificultad que implica reformular un producto, la técnica es muy efectiva.

 

También debe analizarse la inversión necesaria a fin de poder justificar económicamente estos cambios; la rentabilidad de esta inversión se deriva de la propia minimización o de la demanda del mercado para productos ecológicos.

 

En el análisis de los cambios y sus consecuencias también deberían tenerse en cuenta las variaciones en la calidad del nuevo producto, el efecto en la salud de los trabajadores, los costos de producción o la generación de emisiones y vertidos.

 

Estas sustituciones de materias tienen también efectos positivos por la reducción de vertidos y emisiones gaseosas, requiriéndose una menor inversión en los sistemas de tratamiento necesarios para cumplir con los parámetros establecidos por la normativa medioambiental en materia de emisiones y vertidos.

 

b) Mejoras y sustitución de equipos

La instalación de nueva maquinaria y la mejora de la existente representa en la práctica totalidad de los casos el aumento de la productividad, la reducción del consumo energético y el mejor aprovechamiento de la materia prima, lo que se traduce en una reducción de los residuos generados.

 

Sin embargo también es necesario considerar en estas decisiones los aspectos ambientales y sus costos, puesto que al obviarlos en el estudio económico se puede implantar erróneamente la mejor opción tecnológica, con un ahorro aparente, pero con un impacto medioambiental notable y a la larga más caras a causa del costo de gestión de los residuos.

 

Las modificaciones de la maquinaria pueden ser muy simples y económicas, como es la instalación de sistemas de recogida de lixiviados para su tratamiento y reciclaje de los productos recuperados, o realizar un cambio de válvulas por otras que eviten fugas; pero también puede requerirse un cambio completo de equipos con una elevada inversión, que deberá ser estudiada detenidamente.

 

Estas modificaciones en los equipos y maquinaria implican, en muchos casos, la necesidad de implantar nuevas prácticas operativas y requiere un profundo conocimiento de los procesos productivos y de generación de residuos. A continuación se incluyen algunos ejemplos de reducción de residuos mediante modificación de procesos.

 

c) Mejora de los procedimientos de operación y mantenimiento

Este método constituye uno de los más importantes y económicos para reducir los residuos. Su finalidad es prevenir la generación de residuos producidos por la intervención de las personas o debidos a defectos y fallos de los equipos utilizados, mediante las operaciones precisas de mantenimiento y puesta a punto de la maquinaria, y la adecuación de las operaciones que se desarrollan en la planta.

 

El primer paso en la implantación de un programa de mejora de la operación es la revisión de los procedimientos de operación existentes, o en caso de no existir, el examen de los procesos de producción de forma que se mejore su eficacia y se plasme en los correspondientes procedimientos. La revisión incluiría todas las fases de producción, desde la entrada de las materias primas hasta el almacenamiento del producto acabado. En muchos casos, la realización de simples cambios operacionales puede suponer una reducción significativa en la generación de residuos.

 

El adecuado manejo de las materias primas y auxiliares asegurará que lleguen al proceso productivo sin pérdidas en su calidad o en su cantidad, y que los productos intermedios sean manejados correctamente.

 

Una vez establecidos los procedimientos adecuados de operación deben ser completamente documentados y ser parte del programa de formación de los empleados. Un estricto programa de mantenimiento, que incida en los aspectos preventivos y correctivos, puede reducir la generación de residuos causada por fallos de equipos.

 

Para que un programa de mantenimiento sea efectivo, debe ser desarrollado y seguido en cada operación del proceso de producción, poniendo especial atención en los puntos en los que se puedan producir pérdidas por goteo o derrame, obteniendo de esta forma información precisa sobre el origen y la causa de los residuos generados.

 

Otro programa fundamental estrechamente ligado con el mantenimiento, es el de formación, pieza básica de cualquier plan de minimización, en el cual es preciso involucrar, a fin de asegurar su eficacia, a todos los estamentos de la organización: desde el personal de planta hasta los directivos. La formación deberá incluir: procedimientos correctos de operación y manejo de materias, utilización adecuada del equipo, recomendación de programas de mantenimiento e inspección, especificaciones de control del proceso y gestión adecuada de los residuos.

 

  1. Reducción de volumen

En este apartado se incluyen las técnicas utilizadas para separar los diferentes tipos de residuos generados en una planta, diferenciando sobre todo los que son reciclables o recuperables, así como los que contienen componentes tóxicos y peligrosos.

 

Estos métodos de separación y acondicionamiento no conllevan por sí mismos una minimización de los residuos generados, pero constituyen un paso previo importante para su posible recuperación, o simplemente para aumentar las opciones de gestión de los residuos de cara a reducir costos. Las técnicas empleadas para reducir el volumen de los residuos especiales pueden dividirse en dos grupos:

 

a) Segregación en el origen

Es una de las prácticas de minimización más simples y económicas. Puede emplearse con la mayor parte de los residuos y normalmente requiere cambios mínimos en los procesos.

Hay que considerar que la mezcla de dos flujos de residuos, uno de ellos peligroso, obliga a gestionar el volumen total como residuo peligroso. También ocurre que la mezcla de diferentes flujos dificulta y encarece cualquier intento de reciclaje o recuperación de los residuos y limita las opciones de tratamiento.

 

b) Concentración

Estas técnicas reducen el volumen de los residuos mediante un tratamiento físico. Normalmente retiran una parte no peligrosa, generalmente agua. Los métodos de concentración incluyen: filtración por gravedad y vacío, ultrafiltración, osmosis inversa, congelación-evaporación, filtros prensa, secado por calor y compactación.

 

La concentración por sí misma puede representar un ahorro, pues reduce el costo del transporte y de la gestión clásica de los residuos, pero no puede considerarse como una etapa de un proceso de minimización cuando sólo afecta a la matriz que soporta los contaminantes (agua o materiales inertes). Sin embargo, sí lo es cuando el proceso en sí reduce el volumen o la peligrosidad de los compuestos; o cuando constituye una etapa del proceso de reciclaje o reutilización del residuo.

 

4 Reciclado y recuperación

 

Una vez agotadas las opciones de reducción de residuos, la alternativa óptima de gestión consiste en aprovechar los residuos generados, reciclándolos en un proceso que puede ser el mismo en que se han generado o en otro distinto, en la misma planta o en otra, o bien, extrayendo del residuo las materias que tienen valor.

 

Estas técnicas pueden reducir los costos de eliminación, reducir los de materias primas y proporcionar ingresos por la venta de residuos. La eficacia de estas técnicas dependerá de la capacidad de segregación de los residuos recuperables de otros residuos del proceso, lo que asegurará que el residuo no esté contaminado y que la concentración del material recuperable sea máxima. Los residuos pueden ser recuperados y reciclados en la planta (on site), fuera de ella (off site) o por intercambio entre industrias (ver Bolsa de subproductos). Entre las diferentes alternativas de estas técnicas cabe destacar:

 

a) Utilización directa en procesos productivos

En la mayoría de los casos, el mejor lugar para el proceso de reciclado de residuos es la propia instalación. Las materias primas ligeramente contaminadas son buenos candidatos para el proceso de reciclado. Esta utilización directa puede reducir significativamente el gasto en la compra de materias primas y en la eliminación de residuos.

 

b) Reenvío de los residuos al proveedor

Se extiende la tendencia de que el proveedor se responsabilice del reciclaje y de la gestión última de los residuos derivados de la utilización de los productos que suministra, por ejemplo los envases, las materias primas caducadas, los disolventes de limpieza, etc. Esto puede ser una oportunidad de negocio adicional para los proveedores.

 

c) Empresas dedicadas al reciclaje

El reciclaje de productos con un alto valor comercial constituye en ocasiones un excelente negocio, para lo cual existen empresas que prestan el servicio de reciclaje o de regeneración. El costo de esta operación debe ser inferior a la suma del costo de la materia prima y los gastos de eliminar el residuo. Esta práctica es habitual en disolventes de limpieza.

 

d) Intercambio de subproductos. Bolsas de subproductos

En ciertas ocasiones, el residuo puede ser transferido a otra industria para su utilización como materia prima o auxiliar. Este intercambio es económicamente ventajoso para ambas empresas dado que el generador reduce sus costos de eliminación y el usuario disminuye sus costos de adquisición de materias primas.

 

Para facilitar este intercambio de subproductos se crearon las Bolsas de Subproductos Industriales, cuya misión es poner en contacto al generador con cualquier interesado en el subproducto generado.

 

Si una empresa dispone de un subproducto o un residuo que considera puede ser de utilidad en el proceso productivo de otra empresa, o requiere alguna materia procedente de otras actividades industriales.

 

e) Recuperación de materias primas y energía

La recuperación de elementos contenidos en los residuos puede ser ventajosa debido a que:

  • Abarata la gestión de residuos al suprimir determinados compuestos.
  • Disminuye necesidades de materias primas.

 

La diferencia entre el reciclaje y la recuperación estriba en que el primero emplea el residuo original (tras un ligero tratamiento, en todo caso), mientras que la recuperación extrae determinados elementos que son los que tienen valor tras un tratamiento del residuo.

 

La recuperación resulta efectiva cuando la concentración de elementos en el residuo es suficientemente elevada, y de ahí el interés en estos casos de las técnicas de reducción de volumen. Los elementos pueden recuperarse en forma de materias primas o de energía.

 

La recuperación en la propia planta tiene la ventaja de que ahorra los gastos de transporte y elimina el riesgo de accidentes. Sin embargo, la recuperación en plantas centralizadas suele más rentable debido a la economía de escala.

 

Un caso particular de recuperación que reviste una gran importancia y se utiliza ampliamente consiste en la utilización de subproductos con alto poder calorífico como combustible denominada valorización energética, especialmente interesante en el caso de la biomasa